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浅谈建筑结构抗震设计

薛志强

南京亚太嘉园智慧空间营造有限公司,江苏南京,210000

摘要: 在建筑结构的实际设计中,抗震设计是非常重要部分,在现阶段的建筑设计中抗震设计受到广泛关注,很多地区的抗震设计并未及时进行更新,无法跟上时代的趋势。基于此,以下对建筑结构设计中的抗震结构设计理念进行了探讨,以供参考。
关键词: 建筑结构;抗震设计;方法
DOI:10.12721/ccn.2022.157096
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1导言

通过优化建筑结构抗震设计方案能够保证在遇到常规地震时建筑物完好无损,正常继续使用,能够保证居住者的生命财产安全。为此,应当不断优化建筑抗震结构,提升建筑结构设计水平,不断更新抗震设计理念,为建筑结构的安全稳定提供保障。

1抗震结构设计的作用

建筑的抗震设计,首先可以让建筑在受到常规地震冲击,并处于本地区的设防烈度内,可以保证建筑处于完好的状态,继续保证建筑的使用。另外是在保证建筑在遭遇高强度地震的情况下,出现损坏后修整,让人们的生命以及财产可以不受伤害。最后是在建筑遇到罕见强震的情况下,建筑不至于出现坍塌。

2建筑结构抗震设计重点

在建筑结构的最初设计阶段,要格外注意项目所在地区的工程地质情况,要从施工地区的实际情况出发,正确选择建筑结构的抗震体系设计,从而确保建筑结构的稳定性和安全性。根据建筑结构所采取的结构类型可以得知,结构设计最初时应注意以下几点要求:首先,建筑物在抗震结构设计的最初阶段,应先考虑整体,从整体出发确保各个构件抗震能力都能满足设计规范要求,防止因个别构件抗震能力不满足要求而导致整体建筑物抗震能力不足,从而使建筑物的安全性和稳定性失去保证。从建筑结构抗震设计的重点就是,保证内部构件的承受压力情况满足设计规范,使建筑物内部各个部件的功能都满足设计要求。这样条件下,当建筑物遭受地震作用时,如果部分构件收到破坏而无法继续工作,剩余的结构构件仍然可以抵抗地震作用下的超强地震力,从而减少地震对建筑物安全性能的损伤。

2.1做好建筑抗震场地的选择

地震灾害的过程最直接的影响就是地表位置相对错动,地质结构、土质不同的工程,所面临的地震影响大小也不尽相同。相关技术人员在抗震设计最初时,要结合地勘报告谨慎选择抗震场地,尽量避免选取抗震不利地段,尽量避免软土地带。若地震选取不当,会增大建筑物坍塌风险。若别无他法无法避让,要选取针对性的技术措施提高建筑物刚度和稳定性,并做好地基加固工作,降低地震对建筑物的破坏。

2.2抗震结构材料的选择要求

建筑结构抗震设计在材料上的选择需要综合考虑选建筑成本、结构刚度、延性、强度等因素。常用建筑结构的抗震设计要求为:(1)为满足抗震设计的要求,砌体结构需要按照规范规定设置保持结构稳定的圈梁与构造柱;(2)钢筋混凝土结构要对抗震结构构件的截面尺寸有合理的选择,并且保证相应的配筋率,不能少筋多筋。使结构发生的剪切破坏与脆性破坏;(3)大跨度结构下选择预应力混凝土构件应严格规范要求进行计算,并按计算结果配置预应力钢筋。在建筑物主体结构设计中,最重要的材料就是钢筋混凝土。为了满足质量要求,必须保证这两种材料在选取上满足相应的设计规范。

2.3耐久性

建筑结构的耐久性非常重要,其直接直接影响建筑物的使用寿命,所以建筑物材料的选择必须满足建筑物耐久性设计要求。而耐久性设计也是钢筋混凝土结构结构主体设计的不可或缺的一个环节,设计要点如下:钢筋混凝土结构必须严格参照建筑物设计使用年限,进行耐久性设计,并将建筑物正常使用年限作为控制指标,这样可以在一定程度上防止因主体材料随时间劣化而引起主体性能减弱。而环境类别在耐久性设计中也非常重要,主要其是结构耐久性的核心外在原则。南北方差异显著,在严寒地区冻融循环现象广泛存在,所以要充分考虑其在耐久性设计中的影响。而结构主体中构件设计时,都要有相应的耐久性技术措施。比如预应力筋,应当适当的增加保护层厚度。如果有外露的锚固端,则必须进行封锚处理。更值得一提的是,严寒地区的混凝土结构必须满足结构抗冻要求,如建筑物处于二类和三类环境当中,裸露的金属部位必须进行防锈处理。

2.4抗震结构方案体系的选择要求

相关设计工作者在建筑物结构的方案体系设计会尤为的谨慎。首先,不能单纯的追逐抗震性能的优良而不考虑建筑物的整体功能和全局,也不能因为个别局部的结构构件而影响对建筑物整体性能。其次,要选择合理的地震波来模拟地震发生时的传力途径进行分析,竖直结构的垂直方向重力可以使横向压应力稳定。要保证其竖向构件有着清晰的传力途经,保证其属相构件的承载力和稳定性。最后,在设计工作中要刚柔结合,控制建筑物相应的刚度强度以保证建筑物整体抗震设计要求。

3建筑抗震设计中存在的问题

3.1建筑的结构设计专业人才的缺乏

虽然我国建筑工程得到了空前的发展,但是我国建筑工程的专业设计人才还是十分的匮乏,我国大部分建筑工程的设计工作主要都是由国外设计专业进行设计,不利于我国建筑工程的进一步发展,优秀的设计人才的缺失也阻碍了我国建筑工程的进一步发展。

3.2未足够了解建筑抗震设计的概念

目前建筑设计中的主要材料是钢筋混凝土,而这类材料本身对地震灾害的发生无法起到减震作用,因其自身重量、强度特点还可能受到地震影响致房屋整体结构不稳定。进行抗震设计时要遵循不开裂、可维修、不倒塌的原则,提高建筑物抗震性能,减少地震灾害产生的影响。

3.3建筑材料与结构的选用存在问题

我国一些高度超出了150米以上的高层建筑工程,在进行施工的时候,为了能够从根本上保证整体结构的稳定性,往往会选择三层支撑框钢架构的方法进行施工操作,随着科学技术的快速发展,人们对于钢铁的处理能力不断的增强,钢铁制品的种类和性能得到了进一步的提高和发展,所以,建筑工程在进行设计和施工的时候,钢结构的使用效率越来越高,从根本上提高了建筑工程的抗震性能。

3高层建筑的抗震设计

3.1传统抗震设计

传统抗震设计注重提高建筑的抗震承载力。目前我国抗震设计一般通过“二阶段”设计方法实现“三水准”设防目标。“三水准”即“小震不坏、中震可修、大震不倒”,“二阶段”即小震作用下弹性计算和大震作用下弹塑性验算。通过地震作用计算可是实现第小震和大震水准下的设防要求,中震设防要求通过抗震机构控制和抗震构造措施实现。在进行高层建筑抗震设计时,除根据建筑结构特点,应用底部剪力法、振型分解反应谱法及必要的补充时程分析地震作用计算外,还应注意强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱构件等内力调整措施和抗震构造措施的实现,确保建筑在较大地震力作用下能够按照设计意图实现抗震耗能和关键构件的安全。

3.2抗震性能化设计

除提高抗震承载力外,通过隔震、消能减震等方法减少地震作用对建筑影响的思路也逐渐被应用到高层建筑设计实践中。抗震性能化设计在综合考虑抗震设防、震后损失、工程造价等因素的情况下,分级设定抗震性能目标,区别关键构件和耗能构件的抗震性能水准,允许结构在承载力和延性之间取得平衡,为抗震设计提供了新的思路和发展方向。

4结语

我国地震灾害多发,由此可见建筑结构中的抗震设计在整体建筑设计中意义重大。总而言之,应当根据建筑物所在区域具体分析所需要面临的问题,加强对建筑物所在区域环境、经济、技术等方面因素的考虑,提高设计的可行性,优化设计方案,加强抗震性能的考虑,最大限度地提升建筑结构抗震性。参考文献

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